Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G

Thông tin di động đã phát triển và đóng góp cho sự phát triển kinh tế - xã hội

Thông tin di động đổi mới thế hệ một lần từ khi phát minh ra thế hệ đầu tiên cho đến nay. Sự phát triển của thông tin di động qua nhiều thế hệ đã có tác động đáng kể đến sự phát triển kinh tế - xã hội và tăng trưởng kinh tế toàn cầu. Thế hệ sau có cách đóng góp quan trọng và độc đáo hơn thế hệ trước bằng cách góp phần giải quyết những điểm khó của các ngành kinh tế và tạo ra những cơ hội kinh doanh mới mà các thế hệ trước đó không thể làm được.

Một công cụ quan trọng để thay đổi lối sống của người tiêu dùng và cho phép các doanh nghiệp triển khai các công cụ mới để cải thiện hiệu quả và năng suất công việc là đổi mới công nghệ di động. Việc nâng cao trải nghiệm người dùng và giới thiệu các ứng dụng mới mà các công nghệ trước đây không thể thực hiện được luôn song hành với đổi mới công nghệ công nghệ di động.

Những lợi ích của 5G hiện đang được xã hội trên đường trải nghiệm. Các ưu điểm vượt trội của công nghệ 5G, chẳng hạn như tốc độ nhanh hơn và độ trễ thấp hơn, đã và đang mở ra các cơ hội kinh doanh mới bên ngoài thị trường tiêu dùng. Công nghệ này được dự đoán sẽ thay đổi nhiều ngành công nghiệp, bao gồm ô tô, giao thông vận tải, chuỗi cung ứng, sản xuất, năng lượng và dịch vụ tiện ích, bán lẻ, nông nghiệp, y tế, giáo dục, doanh nghiệp và nhiều ngành công nghiệp khác. 5G có thể tăng tốc nền kinh tế IoT (Internet of Things) bằng cách hỗ trợ vô số các ứng dụng IoT quan trọng, quy mô lớn trên các lĩnh vực khác nhau.

Tầm nhìn 6G

Khi việc triển khai 5G chỉ mới bắt đầu trên diện rộng, ngành viễn thông đã bắt đầu nghiên cứu thế hệ thông tin di động mới 6G. Nhiều người dự đoán rằng 6G sẽ dẫn đến tốc độ truy cập và độ tin cậy tăng gấp 10 lần, độ trễ giảm 10 lần so với 5G. Điều đó có thể đúng, nhưng không đủ.

Nhiều nhà phân tích đã thảo luận về tầm nhìn của công nghệ 6G, mặc dù Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) chưa có chương trình nghiên cứu chính thức về 6G và cũng chưa có nhiều cuộc thảo luận trong các diễn đàn và sự kiện lớn. Nhiều ý kiến cho rằng tầm nhìn 6G sẽ xem vấn đề kết nối, tốc độ truy cập là trung tâm như các mạng di động trước đây, mà nhấn mạnh vào những trụ cột mới, mô hình kiến trúc mới.

6G đang được xem xét như một nền tảng có thể giải quyết các đổi mới đến từ nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm kết nối, điện toán, trí tuệ nhân tạo (AI), mạng cảm biến và ảo hóa. Để có thể giải quyết những vấn đề tồn tại mà các hệ thống hiện tại phải đối mặt và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo ra các ứng dụng và mô hình kinh doanh mới mà các thế hệ hiện tại không thể thực hiện được, những đổi mới này cần được thực hiện nguyên bản trong mạng lõi và mạng truy cập vô tuyến.

Cơ sở hạ tầng 6G phải cung cấp các giải pháp tổng thể và từ đầu đến cuối để kích hoạt một loại ứng dụng mới, chẳng hạn như metaverse, truyền thông avatar, bản sao số và mạng cảm biến. Các ứng dụng này có các yêu cầu mạng khắt khe hơn về dung lượng dữ liệu, độ nhạy thời gian, trí thông minh và chất lượng dịch vụ so với các mạng thế hệ hiện tại, chẳng hạn như 5G và 5G Advanced.

6G cũng sẽ được thiết kế để giải quyết các nhu cầu về phạm vi phủ sóng toàn cầu, hiệu quả phổ tần, lượng khí thải carbon, hiệu quả chi phí, an ninh mạng và trí thông minh nhúng thông qua triển khai AI tự nhiên.

6G cần hỗ trợ bởi các trụ cột công nghệ bổ sung, vốn được cho là không cần thiết trong các mạng thế hệ trước, để đáp ứng các yêu cầu này. Hội tụ điện toán-truyền thông, hội tụ công nghệ viễn thông và hội tụ giữa không gian số và vật lý để kích hoạt các ứng dụng metaverse là ba trụ cột sẽ được sử dụng để xây dựng 6G.

Các trụ cột của tầm nhìn 6G

Trụ cột thứ nhất: hội tụ điện toán - truyền thông

Hạ tầng kết nối và hạ tầng máy tính là hai lĩnh vực riêng biệt trong hệ thống truyền thông hiện nay. Để giải quyết các nút thắt của hệ thống nhằm xử lý dữ liệu lớn so với 4G và 5G, công nghệ 6G sẽ cần phải tìm ra cách tích hợp cơ sở hạ tầng máy tính và cơ sở hạ tầng kết nối. Mặc dù việc này chắc chắn cần nhiều thời gian nghiên cứu, nhưng nó sẽ là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất của 6G.

Trong khi 5G đang coi các chức năng tính toán (computing) và trí thông minh (intelligent) là các chức năng bổ sung có thể được triển khai từng bước trên đầu kết nối, thì trong kỷ nguyên 6G, tính toán và trí thông minh sẽ được triển khai nguyên bản trong mạng và sẽ được coi là một thành phần cần thiết của tiêu chuẩn 6G. Trí tuệ nhân tạo sẽ là một phần quan trọng của kiến trúc mạng để kích hoạt trí thông minh theo yêu cầu (intelligent on demand), cho các hoạt động mạng tự động, quản lý và điều phối dịch vụ hoặc để cung cấp các dịch vụ AI theo yêu cầu bên ngoài mọi lúc, mọi nơi.

Việc triển khai AI tự nhiên trong 6G sẽ mang trí thông minh đến gần hơn với người dùng cuối, trong khi 5G chỉ tập trung vào việc sử dụng AI để tự tối ưu hóa mạng chứ không được thiết kế để cung cấp các tính năng AI gốc cho người dùng cuối. Mục tiêu ở đây là cho phép các ứng dụng và dịch vụ khai thác các tài nguyên máy tính được kết nối sẵn có ở rìa mạng và dữ liệu mà chúng yêu cầu để sử dụng tốt hơn các tài nguyên này. Để cung cấp chất lượng dịch vụ từ đầu đến cuối cho các ứng dụng được thực hiện trên mạng 6G, các tài nguyên máy tính và truyền thông cần phải được kết hợp. Do đó, 6G sẽ là một mạng lưới kết nối trí thông minh hơn là một mạng lưới truyền thông truyền thống. 6G sẽ cung cấp trải nghiệm phong phú hơn nhiều cho người dùng cuối do sự kết hợp giữa cơ sở hạ tầng điện toán và truyền thông.

Hội tụ viễn thông

6G chắc chắn phải được tạo thành từ một loạt các công nghệ mạng, bao gồm truyền thông cố định, di động, và vệ tinh theo một khuôn khổ duy nhất. Các luồng thông tin liền mạch trên nhiều thiết bị, cơ sở hạ tầng và nội dung sẽ có thể thực hiện được nhờ sự hội tụ giữa các mạng này.

Cơ sở hạ tầng mạng 6G phải phổ biến và không bị hạn chế bởi phạm vi phủ sóng của mạng thông tin vô tuyến, như trường hợp của 5G và các thế hệ mạng di động trước đó, để cung cấp vùng phủ sóng toàn cầu và các dịch vụ viễn thông liền mạch và tiết kiệm chi phí. 6G sử dụng tất cả các công nghệ truy cập dữ liệu có sẵn dựa trên năng lực của chúng, cho dù đó là mạng cố định, mạng di động hay mạng vệ tinh. Điều này nhằm đảm bảo cung cấp các dịch vụ truyền thông và tính toán hiệu quả, nhanh nhẹn, mạnh mẽ, linh hoạt và thích ứng ở mọi nơi, mọi lúc theo nhu cầu của người dùng cuối. Việc triển khai mạng 6G không thể thiếu hệ thống mạng phi mặt đất (Non Terrestrial Network-NTN), bao gồm liên lạc vệ tinh địa tĩnh, vệ tinh quỹ đạo thấp hoặc hệ thống máy bay không người lái. 6G cũng sẽ cho phép sử dụng các giao thức truyền thông từ thiết bị đến thiết bị (device to device-D2D).

Hội tụ không gian vật lý và không gian số tại Trụ cột thứ ba

6G sẽ được thiết kế để mang tất cả các loại dịch vụ và thông tin sử dụng cùng một cơ sở hạ tầng. Mạng 6G phải có khả năng xử lý các yêu cầu của các loại thiết bị khác nhau, từ cảm biến đơn giản đến thiết bị thông minh và các loại ứng dụng khác nhau thuộc miền vật lý hoặc miền ảo.

Ngoài ra, metaverse, một tập hợp các nền tảng mở được kết nối với nhau nhằm mang thế giới ảo và không gian vật lý lại gần nhau trong một hệ sinh thái công nghệ duy nhất, đang được xây dựng như một phần của làn sóng đổi mới kỹ thuật số. 6G hứa hẹn sẽ phá vỡ ranh giới giữa không gian ảo và thực. Công nghệ này sẽ cho phép mở rộng trải nghiệm người dùng cuối vượt ra ngoài thực tế để người dùng có thể hình dung, giám sát, vận hành hoặc thậm chí mô phỏng thực tế của các đối tượng vật lý trong thế giới kỹ thuật số mà không có bất kỳ ràng buộc vật lý nào. Điều này không chỉ cho phép điều khiển từ xa các đối tượng vật lý trong thời gian thực mà còn cho phép mạng xác định và dự đoán các vấn đề tiềm ẩn mà không thể phát hiện được trong không gian thực.

Việc triển khai rộng rãi các mạng lưới giác quan được kết nối với nhau, chẳng hạn như máy ảnh, điốt quang, cảm biến quán tính, cảm biến thời gian bay, cảm biến môi trường xung quanh và cảm biến sinh trắc học, sẽ là cần thiết để hiện thực hóa metaverse. Mạng cảm giác sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc số hóa các tài sản vật lý và tạo ra thế giới bản sao số. Mặc dù thực tế là các mạng lưới giác quan đã được thí điểm với 5G Advanced, nhưng 6G có thể sẽ cải thiện, phổ biến chúng và quan trọng nhất là mở rộng tiềm năng cho nhiều kịch bản ứng dụng hơn. Điều này sẽ khuyến khích sự xuất hiện của nhiều trường hợp sử dụng sinh lợi trong thành phố thông minh, giao thông thông minh, sản xuất, chăm sóc sức, doanh nghiệp thông minh, giải trí, dịch vụ tiêu dùng và nhiều ngành dọc khác.

Kết luận

6G được dự đoán sẽ có tác động đáng kể đến tăng trưởng kinh tế toàn cầu và sẽ tạo ra các cơ hội kinh doanh mới mà mạng 5G và các mạng trước đó không thể có. Nền tảng cơ bản hướng tới metaverse sẽ là công nghệ này. Trong khi xây dựng cầu nối giữa không gian thực và không gian ảo để tạo ra các ứng dụng mới, nó hứa hẹn sẽ mang đến trí thông minh gần gũi với người dùng cuối. Nó cũng sẽ cho phép ngành công nghiệp tối ưu hóa tốt hơn hoạt động của họ và lập kế hoạch kinh doanh các sản phẩm và dịch vụ trong tương lai.

Nền tảng của nhiều công nghệ, chẳng hạn như điện toán, AI và mạng viễn thông, kết hợp với nhau để tạo ra tầm nhìn này và thúc đẩy những thay đổi về cấu trúc đối với cách thiết kế cơ sở hạ tầng di động được thiết kế. Để hiện thực hóa tầm nhìn 6G, các giải pháp công nghệ mạng phải dựa trên ba trụ cột hội tụ đã được thảo luận trên đây./.

(Dựa trên phân tích của ABIresearch)

Theo Tạp chí Điện tử

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống